ДОКАЗАТЕЛЬСТВО ВЕЛИКОЙ ТЕОРЕМЫ ФЕРМА
ДЛЯ СТЕПЕНИ n=3
Уравнение теорема Ферма:
- взаимно простые числа.
Приведем доказательство теоремы Ферма для степени n=3, записав уравнение (1) следующим образом:
(2)
Полагаем, что
– заданное целое нечетное число.
Полагаем, что:
– четное целое число;
– нечетное целое число.
Для любых двух чисел, четного
и нечетного
, справедливы зависимости:
(3)
(4)
Сложив уравнения (3), (4), получим:
(5)
Вычтя уравнение (3) из уравнения (4), получим:
(6)
Поскольку числа
имеют разную четность, числа
– конечные десятичные дроби, кратные
.
Из уравнений (2), (3), (4) следует:
Отсюда имеем:
(7)
Уравнение (7) соответствует так называемому приведенному кубическому уравнению:
(8)
Здесь:
,
.
Дискриминант уравнения равен:
(9)
Запишем:
–
нечетное число.С учетом того, что
, из уравнения (9) следует:
(10)
Тогда:
(11)
Запишем:
(12)
Любое число, кратное
, равно:
. (13)
–
всегда или ноль или четная цифра. Поскольку
–
нечетное число, то:
, где
–
всегда нечетная цифра.Следовательно:
- иррациональное число, так как
R нечетная цифра, поскольку цифры
имеют разную четность.Следовательно, в соответствии с уравнением (11)
- иррациональное число.
Дискриминант
, следовательно, уравнение (7) имеет одно действительное решение:
(14)
Здесь:
(15)
(16)
Так как
- иррациональное число, то числа
также иррациональные. Следовательно, в соответствии с уравнением (14)
– иррациональное число.
Следовательно, в соответствии с уравнениями (3), (4) числа
при заданном целом нечетном числе
также иррациональные. Следовательно, для заданного целого нечетного числа
невозможно найти пару целых чисел
, удовлетворяющих уравнению (2) теоремы Ферма.
Таким образом, Великая теорема Ферма не имеет решения в целых числах для
показателя степени
. Вывод справедлив для любого нечетного числа
.